中國3D打印骨科植入物專利格局
時間：2016-09-12 16:08 來源：3D科學谷 作者：中國3D打印網 閱讀：次
醫療行業是3D打印技術的重要應用市場，而該技術在骨科植入物制造中的應用又是3D打印在醫療行業中規模最大的應用。根據市場調研機構SmarTech的預測，2016年全球3D打印醫療市場規模達12.29億美元，其中3D打印植入物市場規模達8.23億美元；2024年3D打印植入物的醫療市場規模達96.39億美元，其中3D打印植入物的市場規模達81.2億美元。
進行3D打印植入物領域的專利布局是企業在這一領域打造競爭壁壘的有效途徑，檢索了國內企業或科研機構截止2016年7月前所公開的專利申請情況，專利的申請范圍包括3D打印關節、脊柱、創傷植入物、骨組織工程支架的制備，以及相關3D打印設備等。
3D打印技術在骨科植入物領域的主要應用
3D打印技術在骨科植入物制造中的應用包括通過SLM(選擇性激光熔化) 技術和EBM（電子束熔融）技術進行直接制造，以及通過3D打印鑄造模型再進行精密鑄造的間接應用。通過國家知識產權局專利庫檢索的3D打印骨科植入物制造相關專利主要為直接制造技術。
專利申請情況
專利技術領域趨勢
截止2016年7月，共檢索到我國3D打印骨植入物相關專利169個，包括3D打印骨科植入物設計與制備、骨再生支架的設計與制備、骨科專用3D打印設備等。
其中，A61 技術領域的專利數量最多，2014年為26個，2015年為61個，2016年（截止7月份）為59個。A61 大類是指醫學或獸醫學；衛生學。3D打印骨科植入物材料及制備、3D打印組織工程支架相關專利屬于此大類，例如：北京大學第三醫院申請的 《一種關節融合器》，以及中國人民解放軍第三軍醫大學第一附屬醫院申請的 《基于3D打印技術的軟骨修復系統及其軟骨修復方法》等。
專利申請人分布情況
其中專利申請最為活躍的華南理工大學所申請的專利既包括3D打印植入假體的制造方法又包括骨組織工程支架的制備方法。例如：
一種個性化具有仿生微孔的脊椎植入假體
該專利公開了一種個性化具有仿生微孔的脊椎植入假體及其制造方法，主要包括：基于病患脊椎的CT/MRI掃描原始數據，提取病患目標脊椎模型數據；根據提取出的脊椎模型，于其上模擬植釘路徑，并根據脊椎模型形狀位置設計假體與之接觸的曲面，使兩者緊密貼合；用自由曲面將之前生成的上下兩曲面包圍起來，生成假體外形，并將該假體實體設計為仿生微孔結構；再利用相同的假體外形，加厚生成假體外殼；在CAD中將其假體外殼和假體內部結構組合，得到脊椎植入假體三維CAD數據模型等步驟。該方法通過與金屬增材制造相結合，不僅實現個性化植入體的設計及其制造，且能夠將多孔結構設計在假體內部，使得骨內細胞容易向假體內部生長，促使病患部位的愈合。
基于3D-Bioplotter打印技術的骨修復多孔復合支架及其制備方法
該專利公開了基于3D-Bioplotter打印技術的骨修復多孔復合支架及其制備方法。該支架由具有三維大孔結構的基體和載藥微球復合而成，制備步驟如下：3D-Bioplotter打印出具有規則三維大孔結構的支架基體；乳化溶劑揮發法制備復合六方介孔硅（HMS）、硅酸鈣粉體（CS）和PLGA的載藥微球；最后通過低溫燒結將復合微球固定到基體材料中，制得基于3D-Bioplotter打印技術的骨修復多孔復合支架。該方法將3D打印的多孔支架與具有藥物緩釋和骨修復效果的PLGA/HMS/CS復合微球結合起來，使支架不僅具有多級孔結構，同時還有良好的載藥釋藥性能和成骨分化能力，能有效促進骨組織的修復和重建。
專利法律狀態
中國3D打印網在分析專利時發現，在169個專利中包括未決專利111個，有效專利55個，撤回專利3個。所謂未決專利通常指專利資料遞交之后，等待專利機關就遞交的專利做出決定的階段。專利在提起申請之后首先會進入到公開階段，專利申請被公開一段時間后，專利局會對專利申請進行正式審核，以發明專利為例從申請到授權大約需要3年時間（如直接提出實質性審查則可縮短至1年），也就是說有111個（占65%）3D打印骨科植入物專利的申請時間比較新的。
進行3D打印植入物領域的專利布局是企業在這一領域打造競爭壁壘的有效途徑，檢索了國內企業或科研機構截止2016年7月前所公開的專利申請情況，專利的申請范圍包括3D打印關節、脊柱、創傷植入物、骨組織工程支架的制備，以及相關3D打印設備等。
3D打印技術在骨科植入物領域的主要應用
專利申請情況
專利技術領域趨勢
截止2016年7月，共檢索到我國3D打印骨植入物相關專利169個，包括3D打印骨科植入物設計與制備、骨再生支架的設計與制備、骨科專用3D打印設備等。
數據來源：國家知識產權局專利庫
2014年以后，3D打印骨植入物相關專利技術領域數量整體增加明顯，從這個角度來講3D打印在骨科植入物領域的應用進入了快速成長期。其中，A61 技術領域的專利數量最多，2014年為26個，2015年為61個，2016年（截止7月份）為59個。A61 大類是指醫學或獸醫學；衛生學。3D打印骨科植入物材料及制備、3D打印組織工程支架相關專利屬于此大類，例如：北京大學第三醫院申請的 《一種關節融合器》，以及中國人民解放軍第三軍醫大學第一附屬醫院申請的 《基于3D打印技術的軟骨修復系統及其軟骨修復方法》等。
專利申請人分布情況
數據來源：國家知識產權局專利庫
在169個專利中，排名前十位的申請人為華南理工大學（15個）、吉林大學（12個）、北京大學第三醫院（10個）、西安賽隆金屬材料有限責任公司（8個）、吳志宏（7個）、上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院（6個）、廣州市健齒生物科技有限公司（6個）、天津衛凱生物工程有限公司（5個）、中國人民解放軍第三軍醫大學第一附屬醫院（4個）、中奧匯成科技股份有限公司（4個）。其中專利申請最為活躍的華南理工大學所申請的專利既包括3D打印植入假體的制造方法又包括骨組織工程支架的制備方法。例如：
一種個性化具有仿生微孔的脊椎植入假體
該專利公開了一種個性化具有仿生微孔的脊椎植入假體及其制造方法，主要包括：基于病患脊椎的CT/MRI掃描原始數據，提取病患目標脊椎模型數據；根據提取出的脊椎模型，于其上模擬植釘路徑，并根據脊椎模型形狀位置設計假體與之接觸的曲面，使兩者緊密貼合；用自由曲面將之前生成的上下兩曲面包圍起來，生成假體外形，并將該假體實體設計為仿生微孔結構；再利用相同的假體外形，加厚生成假體外殼；在CAD中將其假體外殼和假體內部結構組合，得到脊椎植入假體三維CAD數據模型等步驟。該方法通過與金屬增材制造相結合，不僅實現個性化植入體的設計及其制造，且能夠將多孔結構設計在假體內部，使得骨內細胞容易向假體內部生長，促使病患部位的愈合。
基于3D-Bioplotter打印技術的骨修復多孔復合支架及其制備方法
該專利公開了基于3D-Bioplotter打印技術的骨修復多孔復合支架及其制備方法。該支架由具有三維大孔結構的基體和載藥微球復合而成，制備步驟如下：3D-Bioplotter打印出具有規則三維大孔結構的支架基體；乳化溶劑揮發法制備復合六方介孔硅（HMS）、硅酸鈣粉體（CS）和PLGA的載藥微球；最后通過低溫燒結將復合微球固定到基體材料中，制得基于3D-Bioplotter打印技術的骨修復多孔復合支架。該方法將3D打印的多孔支架與具有藥物緩釋和骨修復效果的PLGA/HMS/CS復合微球結合起來，使支架不僅具有多級孔結構，同時還有良好的載藥釋藥性能和成骨分化能力，能有效促進骨組織的修復和重建。
專利法律狀態
中國3D打印網在分析專利時發現，在169個專利中包括未決專利111個，有效專利55個，撤回專利3個。所謂未決專利通常指專利資料遞交之后，等待專利機關就遞交的專利做出決定的階段。專利在提起申請之后首先會進入到公開階段，專利申請被公開一段時間后，專利局會對專利申請進行正式審核，以發明專利為例從申請到授權大約需要3年時間（如直接提出實質性審查則可縮短至1年），也就是說有111個（占65%）3D打印骨科植入物專利的申請時間比較新的。
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